2. Wer wir sind
Kollegen am ICM: W. Hoffmann, T. Bahls,
T. Leddig; Abb.: .: Koenig et al. (2016)
Kollaboratoren: BioModels, Physiome
Model Repository, FAIRDOMHub
SBI: R. Henkel, F. Lambusch,
M. Scharm, M. Peters
Simulation model management
@Universität Rostock
(Re)use of clinical research data
@Universitätsmedizin Greifswald
Prototype implementations
in open model repositories
3. Unsere Daten
Systems biology is the science
that studies
how biological function emerges
from the interactions between
the components of living systems.
… and how these emergent properties
enable/constrain the behavior
of these components.
Folie links: Idee Olaf Wolkenhauer. Abb. rechts von oben nach unten: Olaf Wolkenhauer; Elektrische Aktivität im Herzen während Kammerflimmern, Chaste
Project, 2014; Multiskalenmodell Galactose‐Metabolismus im Menschen, Matthias König, HU Berlin, https://livermetabolism.com/projects/
9. Modelle werden publiziert und als standardisierte XML‐
Formate in Open Repositories abgelegt.
2008 2019
Abb: Zellzyklusmodell aus BioModels Database aus dem Jahr 1995 (BIOM005; Tyson et al (1991))
BioModels
Stand 2008
‐ Relationale Speicherung von Meta‐Daten
(Modellname, Autor, Publikationsjahr,
SpeciesNamen, PubMed‐ID)
‐ Einfache Suchmaske über die relationalen Spalten
und Freitextsuche (auch in SQL, SELECT)
‐ Rückgabe einer Liste von XML‐Dokumenten
(SBML) sortiert nach BIOMDB‐ID.
13. 2019
Abb: Zellzyklusmodell aus BioModels Database aus dem Jahr 1995 (BIOM005; Tyson et al (1991)); Architektur rechts: MORRE ‐ Code: github. Abb: Henkel et al. (2010)
.
MaSyMoS MORRE
2012
PhysiomeBioModels
Ein Ranked‐Retrieval‐System unterstützt Nutzer beim Auffinden
relevanter Modelle und modell‐relevanter Daten.
15. 2012 2019
Abb: Zellzyklusmodell aus BioModels Database aus dem Jahr 1995 (BIOM005; Tyson et al (1991)); Rechts: erste Version von MaSyMoS (Henkel et al 2012, INFORMATIK/GMDS).
isVersionOf
isVersion
hasPart
is
isVersionOf
Annotation
Person
Show me models by Tyson
describing the cell cycle and
containing cdc2
1. (0.859) Tyson1991 - Cell Cycle 6 var
2. (0.854) Tyson2001_Cell_Cycle_Regulation
3. (0.477) Chen2004 - Cell Cycle Regulation
MaSyMoS MORRE
Ein Ranked‐Retrieval‐System unterstützt Nutzer beim Auffinden
relevanter Modelle und modell‐relevanter Daten.
16. 2019
Abb: Modellstruktur links: BioModels, Publikation: 10.1073/pnas.88.16.7328
Stand 2014
‐ Graphdatenbank mit extrahierten Modell‐Features incl.
Indizes
‐ Einfaches Suchinterface über MORRE und semantische
Anfragen über Cypher
‐ Für MORRE: Rückgabe einer gerankten Liste von XML‐
Dokumenten (SBML‐, CellML‐Modelle).
2012
MaSyMoS MORRE
PhysiomeBioModels
Ein Ranked‐Retrieval‐System unterstützt Nutzer beim Auffinden
relevanter Modelle und modell‐relevanter Daten.
20. Neben der Lucene‐basierten Suche wird ein Workflow für
Strukturähnlichkeit angeboten.
2018 2019
Abb: Modellstruktur links: BioModels, Publikation: 10.1073/pnas.88.16.7328; Rechts: Beispiel Struktursuche auf Modellen, R. Henkel, Code: Github. Abb: Oxford Lambusch et al (2018)
.
<species id="C_p" sboTerm="SBO:0000247">
<annotation>
<rdf:Description rdf:about="C_p">
<bqbiol:is>
<rdf:Bag>
<rdf:li rdf:resource=
"urn:miriam:obo.chebi:CHEBI%3A27732"/>
</rdf:Bag>
</bqbiol:is>
<bqbiol:is>
<rdf:Bag>
<rdf:li rdf:resource=
"urn:miriam:kegg.compound:C07481"/>
</rdf:Bag>
</bqbiol:is>
</rdf:Description>
</annotation>
</species>
MaSyMoS MORRE
BioModels
21. Neben der Lucene‐basierten Suche wird ein Workflow für
Strukturähnlichkeit angeboten.
2018 2019
Abb: Modellstruktur links: BioModels, Publikation: 10.1073/pnas.88.16.7328; Rechts: Beispiel Struktursuche auf Modellen, R. Henkel, Code: Github. Abb: Oxford Lambusch et al (2018)
.
MATCH (n:SBML_MODEL)‐‐>(s1:SBML_SPECIES)‐[:IS_REACTANT]‐>(r1:SBML_REACTION) ‐
[:HAS_PRODUCT]‐>(s2:SBML_SPECIES)‐[:IS_REACTANT]‐>(r2:SBML_REACTION)
‐[:HAS_PRODUCT]‐>(s1)
RETURN n.NAME as Model_Name, count(s1)/2 as Cycle order by Cycle desc
<species id="C_p" sboTerm="SBO:0000247">
<annotation>
<rdf:Description rdf:about="C_p">
<bqbiol:is>
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"urn:miriam:obo.chebi:CHEBI%3A27732"/>
</rdf:Bag>
</bqbiol:is>
<bqbiol:is>
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<rdf:li rdf:resource=
"urn:miriam:kegg.compound:C07481"/>
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</rdf:Description>
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</species>
Model_Name Cycle
Stanford2013 ‐ Kinetic model of yeast metabolic network (standard) 2144
Stanford2013 ‐ Kinetic model of yeast metabolic network (regulation) 2144
Proctor2010 ‐ UCHL1 Protein Aggregation 1827
Smallbone2013 ‐ Yeast metabolic model with modular rate law, merged with Pritchard 2002 790
Smallbone2013 ‐ E.coli metabolic model with linlog rate law 689
Smallbone2013 ‐ Yeast metabolic model with modular rate law 681
Smallbone2013 ‐ Yeast metabolic model with linlog rate law 681
… …
Tyson1991 ‐ Cell Cycle 6 var 3
MaSyMoS MORRE
BioModels